DE1061628B

DE1061628B - Control device for combined manual and automatic aircraft control systems

Info

Publication number: DE1061628B
Application number: DES43081A
Authority: DE
Inventors: Hugh Brougham Sedgfield; William Richard Bohnel; Arthur Philip Glenny; Frederick Arthur Summerlin
Original assignee: Sperry Gyroscope Co Ltd
Current assignee: Sperry Gyroscope Co Ltd
Priority date: 1954-03-17
Filing date: 1955-03-17
Publication date: 1959-07-16
Also published as: GB803572A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung, die in Verbindung mit kombinierten Hand- und automatischen Fiugzeugsteuerungen Verwendung finden soll.The invention relates to a control device which, in conjunction with combined manual and automatic Aircraft controls should be used.

In der Konstruktion der Steueranlagen von Flugzeugen kann man folgenden Entwicklungsgang ver- folgen: Zunächst wurden die Hauptruder durch Handsteuerung allein oder durch Handsteuerung über Servoklappen od. dgl., die im Effekt einen aerodynamischen Servoantrieb bewirken, betätigt. Dann hat man begonnen, Handsteuerungen mit Servoantrieb, insbesondere für große Flugzeuge, zu verwenden, bei denen von Hand ein Antrieb, wie z.B. hydraulische oder elektrische Servomotoren, die die Kräfte zum Ausschlag der Ruder hervorbringen, gesteuert wird. Schließlich fanden automatische Steuerungen Verwendung, welche die bisher manuelle Aufgabe des Piloten übernahmen.The following development can be traced in the construction of the control systems of aircraft: First, the main rudders were operated by hand control alone or by hand control via servo flaps or the like, which in effect produce an aerodynamic servo drive. Then one began to use manual controls with servo drive, especially for large aircraft, in which a drive, such as hydraulic or electric servo motors, which produce the forces to deflect the rudder, is controlled by hand. Finally, automatic controls were used, which took over the previously manual task of the pilot.

Die automatischen Steueranlagen waren im allgemeinen geeignet; die Ruder kleinerer Flugzeuge zu betätigen und wurden in größeren Flugzeugen so angebracht, daß ihre Servomotoren die Gestänge betätigten, die mit dem Handsteuer verbunden sindj so daß die Servomotoren die Steuerungsvorrichtungen für die Antriebe, welche die Ruder des Flugzeugs schwenken; in der gleichen Weise betätigen) wie es ein Pilot tut, wenn er seine Handsteuer (Steuersäule oder Pedale) bewegt. Diese Maßnahmen haben sich im allgemeinen nicht als befriedigend erwiesen, da der hydraulische Hauptantrieb mit seinen Steuereinrichtungen und Gestängen nicht die schnellwirkende genaue Steuerung gewährleistet, die bei der Anwendung auf eine automatische Steuerung erforderlich sind.The automatic control systems were generally suitable; the rudders of smaller planes closed operate and were installed in larger aircraft in such a way that their servomotors operated the linkages, connected to the hand control so that the servomotors are the control devices for the drives that pivot the aircraft's rudders; press in the same way) as it a pilot does when he moves his hand control (control column or pedals). These measures have turned out to be generally not proven to be satisfactory, since the hydraulic main drive with its control devices and linkage does not ensure the fast-acting precise control required in the application on automatic control are required.

Die Erfindung geht von einer Steueranlage für Flugzeuge aus, bei welcher ein Ruder über einen ersten Kanal durch Einrichtungen zur Erzeugung eines Abweichungssignals betätigt wird, das von einer ersten Steuergröße abhängt, die entweder von dem Ausschlag eines Handsteuers oder von einem aus einer automatischen Steuereinrichtung empfangenen Befehlssignal sowie von dem Ruderausschlag gespeist wird, wobei elektrisch gesteuerte Einrichtungen vorgesehen sind, um das elektrische Signal empfangen und den Servomotor für das Ruder entsprechend zu betätigen. Die Steuereinrichtung nach der Erfindung ist in der Weise ausgebildet, daß ein weiterer Kanal vorgesehen ist, über welchen das Ruder durch ein Handsteuer betätigt werden kann und welcher einen hydraulischen Servomotor für die Ruderbetätigung und ein hydraulisches Ventil enthält. Das hydraulische Ventil ist durch mechanische Gestänge einerseits mit dem Handsteuer und andererseits mit dem Ruder in der Weise verbunden, daß bei einer Relativverschiebung zwischen Handsteuer und Ruder das Steuereinriditung für kombinierte Hand- und automätiscb.6 Flugzeugsteüeranl agenThe invention is based on a control system for aircraft in which a rudder over a first channel is operated by means for generating a deviation signal, which from a first control variable depends either on the deflection of a hand control or from one an automatic control device received command signal and fed by the rudder deflection is provided, wherein electrically controlled means are provided to receive the electrical signal and to operate the servomotor for the rudder accordingly. The control device according to the invention is designed in such a way that a further channel is provided through which the rudder through a Manual control can be operated and which has a hydraulic servo motor for operating the rudder and includes a hydraulic valve. The hydraulic valve is on the one hand by mechanical linkage connected to the hand control and on the other hand to the rudder in such a way that in the event of a relative displacement between the hand control and the rudder, the control system for combined manual and automatic control systems

Anmelder:Applicant:

The Sperry Gyroscope Company Limited, Brentford, Middlesex (Großbritannien.)The Sperry Gyroscope Company Limited, Brentford, Middlesex (Great Britain.)

Vertreter: DipL-Ing_i ö. Wallach, Patentanwcilf_i München % KäuhngBrstr. 8Representative: Dipl-Ing _i ö. Wallach, Patentanwcilf _i Munich% KäuhngBrstr. 8th

Beanspructite Priorität: Großbritannien vom 1?. Isiärz 1S34Claimed priority: UK from 1 ?. Isiarch 1S34

Hügh Brougham Sedgfieid, Hampton, Middlesex, William Richard Bohnel; Windsor, Berkshire, Arthur Philip Glenny, Hanwörth, Middlesex, und Frederick Arthur Stinimferlih_l Isleworth_r Middlfebex (Großbritannien), sind als Erfinder genannt wordenHill Brougham Sedgfieid, Hampton, Middlesex, William Richard Bohnel; Windsor, Berkshire, Arthur Philip Glenny, Hanwörth, Middlesex, and Frederick Arthur Stinimferlih _l Isleworth _r Middlfebex (Great Britain) have been named as inventors

Ventil Druckflüssigkeit in den Servomotor zur Betätigung des Rüders eintreten läßt; und daß eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist; welche die Ruderbetätigung über den einen Kanal oder über den arideren Kanal ermöglicht.Valve allows hydraulic fluid to enter the servomotor to operate the rudder; and that a switching device is provided; which control the rowing via one channel or the other Channel allows.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und an Hand der Zeichnung. Es zeigtFurther details and advantages of the invention emerge from the following description of FIG Embodiments and on the basis of the drawing. It shows

Fig. 1 ein Schema der Steuereinrichtung in Verbindung mit einer kombinierten oder zusammengesetzten Hand- Und automatischen Steueranläge zur Steuerung der Bewegung eines Flugzeugs um eine seiner Achsen, Fig. 1 a die rechte Fortsetzung von Fig. 1, Fig. 2 eine Abwandlung der Fig. 1.Fig. 1 is a diagram of the control device in connection with a combined or composite Manual and automatic control systems for controlling the movement of an aircraft around one of its axes, FIG. 1 a is the right-hand continuation of FIG. 1, FIG. 2 shows a modification of FIG. 1.

Fig; 1 und 1 a zeigen eine Einrichtung zur Steuerung der Drehbewegungen um die Flugzeugquerachse, die entweder von Hand mit Servoantrieb oder automatisch betätigt werden kann. Die abgebildete Steuereinrichtung kann auch zur Steuerung der Drehbewegungen um die Hoch- und Längsachsen Verwendung finden.Fig; 1 and 1 a show a device for controlling the rotational movements about the aircraft transverse axis, which can be operated either manually with a servo drive or automatically. The control device shown can also be used to control the rotary movements around the vertical and longitudinal axes Find.

Die Steuereinrichtung enthält ein Handsteuer 201, mit dem der Pilot ein Höhenruder 202 betätigt und damit die Längsneigüng des Flugzeugs verändert. Ferner enthält sie einen elektrohydraüliseheii Antrieb 203 und ein elektrisches Steuergerät 205, das einenThe control device contains a manual control 201 with which the pilot operates an elevator 202 and thus changes the pitch of the aircraft. It also contains an electrohydraulic drive 203 and an electrical control unit 205, the one

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automatischen Kurzzeitstabilisator 212 und einen automatischen Langzeitstabilisator 213 aufweist. Die Steuereinrichtung enthält außerdem eine Steuergefühlanlage -216 und ein Schaltbrett P für den Piloten.automatic short-term stabilizer 212 and an automatic long-term stabilizer 213 . The controller also includes a control feel system -216 and a control panel P for the pilot.

Bevor Einzelheiten dieser verschiedenen Teile beschrieben werden, sei darauf hingewiesen, daß die Einrichtung in verschiedener Weise arbeiten kann. Das Höhenruder 202 kann von Hand durch die Steuersäule 201 über zwei verschiedene, getrennte Kanäle gesteuert werden, einen gewöhnlichen und einen Notkanal. Außerdem kann das Höhenruder 202 automatisch durch ein oder mehrere Instrumente, die einen Teil des elektrischen Steuergerätes 205 bilden, und gegebenenfalls durch weitere (nicht dargestellte) Instrumente gesteuert werden.Before describing the details of these various parts, it should be understood that the device can operate in various ways. The elevator 202 can be controlled manually by the control column 201 via two different, separate channels, an ordinary and an emergency channel. In addition, the elevator 202 can be controlled automatically by one or more instruments which form part of the electrical control device 205 and, if necessary, by further instruments (not shown).

In der Steuereinrichtung ist ein Antrieb für das Höhenruder 202 unter dem Einfluß der Steuersäule 201 vorgesehen. Zu diesem Zweck werden elektrische Differenzbildungseinrichtungen eingeführt, die ein Potentiometer 206 enthalten, das von der SteuersäuleA drive for the elevator 202 under the influence of the control column 201 is provided in the control device. For this purpose, electrical differentiating devices are introduced which contain a potentiometer 206 which is controlled by the control column

201 betätigt wird, sowie ein Potentiometer 207, das durch den Servomotor 210 betätigt wird, der das Höhenruder 202 bewegt. Das Ausgangsdifferenzsignal der Potentiometer 206 und 207 wird einem elekfrischen Wandler 208 zugeführt, der ein Hauptsteuerventil 209 regelt. Dieses wiederum regelt den Zufluß von Druckflüssigkeit, durch die der hydraulische Servomotor 210 angetrieben wird, der das Höhenruder 202 einstellt. Über diesen Hauptsteuerkanal wird das Höhenruder 202 von der Steuersäule 201 betätigt. 201 is actuated and a potentiometer 207 which is actuated by the servo motor 210 which moves the elevator 202. The output differential signal from potentiometers 206 and 207 is fed to an electrical converter 208 which controls a main control valve 209. This in turn regulates the flow of pressure fluid, which drives the hydraulic servomotor 210 , which adjusts the elevator 202. The elevator 202 is actuated by the control column 201 via this main control channel.

Der andere Steuerkanal, über den das HöhenruderThe other control channel that the elevator uses

202 durch die Steuersäule 201 gesteuert werden kann, wenn z. B. Fehler in der Anlage die Steuerung über den Hauptsteuerkanal unmöglich machen oder gefährliche Flugzustände hervorrufen, enthält ein Notsteuerventil 211, das, gesteuert von einem mechanischen Differenzbildungsglied 204, den Zufluß von Druckflüssigkeit zum Servomotor 210 und damit diesen selbst steuert. Das Differenzbildungsglied besteht aus zwei Eingangsgliedern 278 und 280, die eine Relativbewegung von begrenztem Ausmaß ausführen können. Das eine wird von der Steuersäule 201 und das andere von einem Ausgangsglied 218 des Servomotors 210 gesteuert, wobei ein Ausgangsglied 284 das Ventil 211 betätigt. 202 can be controlled by the control column 201 if, for. B. errors in the system make control over the main control channel impossible or cause dangerous flight conditions, contains an emergency control valve 211, which, controlled by a mechanical subtraction element 204, controls the flow of hydraulic fluid to the servomotor 210 and thus controls this itself. The differentiating element consists of two input elements 278 and 280, which can execute a relative movement of a limited extent. One is controlled by the control column 201 and the other by an output element 218 of the servomotor 210 , an output element 284 actuating the valve 211.

Wenn bei gewöhnlicher Handsteuerung des Höhenruders 202 der Servomotor 210 durch den Wandler 208 und das Hauptsteuerventil 209 gesteuert wird, kann der Kurzzeitstabilisator 212 dazu angeregt werden, ein Steuersignal zu geben. Dieses wird zu dem Befehlssignal addiert, das vom Potentiometer 206 erzeugt wird, während sich die Steuersäule 201 bewegt und zu dem Rückführungssignal, das vom Potentiometer 207 bei einer Bewegung des Ausgangsgliedes 218 des Servomotors 210 erzeugt wird. Der Kurzzeitstabilisator 212 reagiert auf kurze oder vorübergehende Störungen und Schwingungen geringer Amplitude des Flugzeugs, die z. B. bei schnellen Bewegungen um die Längsachse auftreten, und dient dazu, das Höhenruder 202 so zu steuern, daß die kurzen Störungen oder Schwingungen des Flugzeugs automatisch unterdrückt werden. Wie später noch im einzelnen beschrieben wird, ist die Steuerung so eingerichtet, daß eine Betätigung des Höhenruders 202 infolge eines Signals des Kurzzeitstabilisators 212 keine Bewegung der Steuersäule 201 über die Gestänge 281/282 hervorruft, durch die das Höhenruder mechanisch mit der Steuersäule 201 verbunden ist.When the servomotor 210 is controlled by the transducer 208 and the main control valve 209 during normal manual control of the elevator 202 , the short-term stabilizer 212 can be excited to give a control signal. This is added to the command signal generated by the potentiometer 206 while the control column 201 is moving and to the feedback signal generated by the potentiometer 207 when the output member 218 of the servo motor 210 is moved. The short-term stabilizer 212 reacts to brief or transient disturbances and vibrations of low amplitude of the aircraft, e.g. B. occur with rapid movements about the longitudinal axis, and is used to control the elevator 202 so that the brief disturbances or vibrations of the aircraft are automatically suppressed. As will be described in detail later, the control is set up so that actuation of the elevator 202 as a result of a signal from the short-term stabilizer 212 does not cause any movement of the control column 201 via the rods 281/282 , by means of which the elevator is mechanically connected to the control column 201 .

Bei der Steuerung der Drehbewegungen des Flugzeugs um seine Querachse wird ein Signal des Langzeitstabilisators 213 mit dem Signal vom Potentiometer 207 und dem Signal des Kurzzeitstabilisators 212 kombiniert. Das resultierende Signal wird dem Wandler 208 zugeführt, der das Hauptsteuerventil 209 und damit den Zufluß von Druckflüssigkeit zu dem hydraulischen Servomotor 210 regelt. Der Signalerzeuger 206 ist abgeschaltet. Das Höhenruder 202 wird auf diese Weise automatisch durch die Ausgangsgrößen des Kurzzeit- und Langzeitstabilisators geregelt.When controlling the rotational movements of the aircraft about its transverse axis, a signal from the long-term stabilizer 213 is combined with the signal from the potentiometer 207 and the signal from the short-term stabilizer 212 . The resulting signal is fed to the converter 208 , which regulates the main control valve 209 and thus the flow of pressure fluid to the hydraulic servomotor 210. The signal generator 206 is switched off. In this way, the elevator 202 is automatically controlled by the output variables of the short-term and long-term stabilizers.

Anschließend werden Einzelheiten der verschiedenen Teile und deren Beziehungen untereinander beschrieben. Das elektrische Steuergerät 205 kann ein Abweichungssignal geben, das von den Ausgangsgrößen eines oder mehrerer Anzeigeinstrumente abr hängt. Diese Instrumente messen Flugkenngrößen, wie z. B. die Querneigung, die Längsneigung, die Geschwindigkeit, die Kursrichtung, den Steigungswinkel, die Fluglage, die Wendegeschwindigkeit und lineare oder Winkelabweichungen eines oder mehrerer Ruder, deren Lage durch Radiosignale bestimmt ist, oder sie reagieren auf Abweichungen dieser Kenngrößen von bestimmten Werten in der Weise, daß das Abweichungssignal ein Maß für die durch eine oder mehrere dieser Kenngrößen gegebene Abweichung des Flugzeugs von einem festgelegten Flugzeugstand ist.It then describes the details of the various parts and how they relate to each other. The electrical control unit 205 can give a deviation signal that depends on the output variables of one or more display instruments. These instruments measure flight parameters such as B. the bank, the pitch, the speed, the course direction, the pitch angle, the flight attitude, the turning speed and linear or angular deviations of one or more rudders, the position of which is determined by radio signals, or they react to deviations of these parameters from certain values in the Way that the deviation signal is a measure of the deviation of the aircraft from a fixed aircraft position, given by one or more of these parameters.

Der Kurzzeitstabilisator 212 des elektrischen Steuergerätes 205 liefert Signale zur Korrektur der kurzzeitigen Störungen und Schwingungen des Flugzeugs. Der Langzeitstabilisator 213 liefert Langzeitsignale, welche die Abweichung der Mittelwerte der Flugkenngrößen von einem bestimmten, berechneten, oder eingestellten gewünschten Wert dieser Kenngrößen darstellen und zwar über eine, verglichen mit der kurzen Zeit der Störungen und Schwingungen lange Periode.The short-term stabilizer 212 of the electrical control unit 205 supplies signals for correcting the short-term disturbances and vibrations of the aircraft. The long-term stabilizer 213 supplies long-term signals which represent the deviation of the mean values of the flight parameters from a specific, calculated or set desired value of these parameters over a long period compared with the short time of the disturbances and oscillations.

Die Steuersäule 201 ist an dem Rumpf des Flugzeugs drehbar um eine Achse 215' angebracht, setzt sich nach unten über diese Achse hinaus fort und ist mechanisch mit einem Steuergefühlerzeuger 216' verbunden, der einen Teil der Steuergefühlanlage 216 bildet. Durch den Steuergefühlerzeuger 216' wird dem Piloten auf künstliche Weise ein Gefühl dafür gegeben, wie weit er das Höhenruder 202 betätigt. Die Steuersäule 201 betätigt außerdem mechanisch einen Läufer 215 des Potentiometers 206. Dieses Potentiometer 206 ist elektrisch durch die Leitung 244 mit der elektrischen Diffierenzbildungsstufe 245 verbunden, mit der außerdem über die Leitung 246 das Potentiometer 207 in Verbindung steht, dessen Läuferarm 217 von dem Ausgangsglied 218 des hydraulischen Servomotors 210 eingestellt wird. Der Ausgang der elektrischen Differenzbildungsstufe 245 ist mit der elektrischen Differenzbildungsstufe 247 verbunden, der außerdem das Ausgangssignal des Kurzzeitstabilisators 212 zugeführt werden kann, wie später beschrieben wird. Außerdem kann der Ausgang des Langzeitstabilisators 213 mit der elektrischen Differenzbildungsstufe 245 verbunden werden, wie später beschrieben wird. Die Ausgangsgröße der elektrischen Differenzbildungsstufe 247 wird einem Verstärker 248 zugeführt, dessen Ausgangsgröße nach Durchgang durch ein Relais C und eine Leitung 251 dazu dient, den Wandler 208 zu erregen. Sind also der Kurzzeit- und der Langzeitstabilisator 212 und 213 in der Anlage nicht in Tätigkeit, d. h. wird die Anlage von Hand über den Hauptkanal gesteuert, so erregt ein Signal, das im Potentiometer 206 bei einer BewegungThe control column 201 is attached to the fuselage of the aircraft so as to be rotatable about an axis 215 ′ , continues downward beyond this axis and is mechanically connected to a control feel generator 216 ′ , which forms part of the control feel system 216 . The control feeling generator 216 ' provides the pilot with an artificial sense of how far he is operating the elevator 202 . The control column 201 also mechanically actuates a rotor 215 of the potentiometer 206. This potentiometer 206 is electrically connected by the line 244 to the electrical diffusing stage 245 , to which the potentiometer 207 is also connected via the line 246, the rotor arm 217 of which from the output member 218 of the hydraulic servo motor 210 is adjusted. The output of the electrical differentiating stage 245 is connected to the electrical differentiating stage 247 , to which the output signal of the short-term stabilizer 212 can also be fed, as will be described later. In addition, the output of the long-term stabilizer 213 can be connected to the electrical differentiating stage 245 , as will be described later. The output variable of the electrical subtraction stage 247 is fed to an amplifier 248 , the output variable of which, after passing through a relay C and a line 251 , is used to excite the converter 208. If the short-term and long-term stabilizers 212 and 213 in the system are not in operation, that is, if the system is controlled manually via the main channel, a signal is activated in the potentiometer 206 when there is a movement

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der Steuersäule 201 erzeugt wird, den Wandler 208, der das Hauptsteuerventil 209 bewegt. Hierdurch fließt Druckflüssigkeit in den hydraulischen Servomotor 210 und betätigt dadurch das Höhenruder 202. Eine Bewegung des Ausgangsgliedes 218 des Servomotors 210 bewegt den Läufer 217 des Potentiometers 207 und erzeugt dadurch ein elektrisches Signal, das dem vom Potentiometer 206 erzeugten Signals entgegenwirkt und das Hauptsteuerventil 209 so bewegt, daß die Zufuhr der Druckflüssigkeit vom Servomotor 210 abgeschnitten wird. Das Höhenruder 202 ist damit proportional der Auslenkung der Steuersäule 201 geschwenkt worden.of the control column 201 is generated, the transducer 208 which moves the main control valve 209. As a result, hydraulic fluid flows into the hydraulic servo motor 210 and thereby actuates the elevator 202. A movement of the output member 218 of the servo motor 210 moves the rotor 217 of the potentiometer 207 and thereby generates an electrical signal that counteracts the signal generated by the potentiometer 206 and the main control valve 209 so moved so that the supply of the pressure fluid from the servo motor 210 is cut off. The elevator 202 has thus been pivoted proportionally to the deflection of the control column 201.

Der hydraulische Servomotor 210 ist von gewöhnlicher Bauart und enthält den Zylinder 219, der mit der Achse 220 an den Flugzeugrahmen angelenkt ist und als Ausgangsglied eine Kolbenstange 218 hat. Die Bewegung der Kolbenstange 218 hängt davon ab, ob Druckflüssigkeit rechts oder links vom Kolben zugeführt wird, und dies wird durch die Stellung des Hauptsteuerventils 209 bestimmt (oder durch das Notventil211, was später beschrieben wird).The hydraulic servomotor 210 is of the usual type and contains the cylinder 219, which is articulated to the aircraft frame by the axis 220 and has a piston rod 218 as an output member. The movement of the piston rod 218 depends on whether pressure fluid is being supplied to the right or left of the piston and this is determined by the position of the main control valve 209 (or by the emergency valve 211, which will be described later).

Ein Steuerumschaltventil oder eine Steuerumschaltvorrichtung 223 ist vorgesehen, um wahlweise das Hauptsteuerventil 209 oder das Notventil 211 in Tätigkeit zu setzen und dadurch den Servomotor 210 zu steuern. Das Steuerumschaltventil 223 hat zwei Einstellungen und besteht aus einem Kolben 224, der in einer Bohrung gleitet. Steht der Kolben, wie abgebildet, in seiner äußersten linken Stellung, so leitet das Hauptsteuerventil 209 Druckflüssigkeit durch eine Ringnut 225 zum Servomotor 210. Steht der Kolben 224 in seiner rechten Stellung, so schaltet das Steuerumschaltventil das Notventil 211 ein, das dann Druckflüssigkeit durch eine Ringnut 226 zum Servomotor 210 leitet. Der Kolben 224 wird dadurch in seine linke Stellung gebracht, daß Druckflüssigkeit aus der Leitung 231 auf seine rechte Fläche 230 einwirkt. In dieser Lage wird er entgegen der Wirkung einer vorspannenden Feder 240 gehalten, die in dem hohlen Kolben 232 liegt, dessen Innenraum durch die Leitung 234 mit der Niederdruckseite der Druckfmssigkeitszufuhr verbunden ist. Der Innenraum des hohlen Kolbens 232 steht über die Leitung 234 mit der Hochdruckseite in Verbindung, wenn ein Elektromagnet 229, der die Stellung des Ventils 229' regelt, stromlos wird.A control switchover valve or a control switchover device 223 is provided in order to selectively activate the main control valve 209 or the emergency valve 211 and thereby control the servomotor 210 . The control switching valve 223 has two settings and consists of a piston 224 which slides in a bore. If the piston, as shown in its extreme left position, the main control valve directs 209 pressurized fluid through an annular groove 225 210. to the servo motor is of the piston 224 in its right-hand position, the control switch on the emergency valve 211 a, which is then pressurized liquid through a Annular groove 226 leads to servo motor 210 . The piston 224 is brought into its left-hand position in that pressure fluid from the line 231 acts on its right-hand surface 230. In this position it is held against the action of a pretensioning spring 240 , which lies in the hollow piston 232 , the interior of which is connected by the line 234 to the low-pressure side of the pressure fluid supply. The interior of the hollow piston 232 is connected to the high pressure side via the line 234 when an electromagnet 229, which regulates the position of the valve 229 ' , is de-energized.

Das Ventil 229' weist eine Kugel 237, eine von einer Aiagnetspule betätigte Kolbenstange 236 und drei öffnungen auf. In der abgebildeten Stellung, in der die Magnetspule 229 erregt ist, wird die Kugel 237 in einer solchen Stellung gehalten, daß die Zufuhr von Druckflüssigkeit aus der Leitung 235 zum Ventil unterbrochen wird. Wird die Magnetspule 229 stromlos, so drückt die Druckflüssigkeit in der Leitung 235 die Kugel 237 in ihre oberste Stellung, verbindet die Leitung 234 mit der Druckleitung 235 und verschließt die oberste mit der Niederdruckleitung 235' verbundene Öffnung durch die Kugel 237. Wird die Magnetspule 229 während eines Notfalles stromlos, so wird, wie weiter unten beschrieben, der Kolben 232 des Hauptsteuerventils 209 durch Druckflüssigkeit aus der Leitung 234 und durch die Vorspannung der Feder 232 nach rechts gedrückt und nimmt den Kolben 224 mit. Diese Bewegung wird nach einer Anfangsverschiebung dadurch unterstützt, daß die Außenfläche des Kolbens 232 freigelegt wird.The valve 229 ' has a ball 237, a piston rod 236 actuated by an electromagnetic coil and three openings. In the position shown, in which the solenoid 229 is energized, the ball 237 is held in such a position that the supply of pressure fluid from the line 235 to the valve is interrupted. When the solenoid 229 de-energized, so presses the pressure fluid in the line 235, the ball 237 in its uppermost position, connects the line 234 to the pressure line 235 and closes the top of the low pressure line 235 'associated opening through the ball 237. When the solenoid 229 During an emergency, as described below, the piston 232 of the main control valve 209 is pressed to the right by pressure fluid from the line 234 and by the bias of the spring 232 and takes the piston 224 with it. This movement is assisted after an initial displacement in that the outer surface of the piston 232 is exposed.

Dieser Übergang der Steuerung des Servomotors 210 vom Hauptsteuerventil 209 auf das Notventil 211, d.h. von elektrischer auf mechanische Steuerung, 628This transition of the control of the servo motor 210 from the main control valve 209 to the emergency valve 211, ie from electrical to mechanical control, 628

kann sich als Stoß auf das Flugzeug auswirken, wenn das Gestänge seine Länge oder seine wirksame Länge infolge von Wärmeausdehnung oder anderen Einflüssen geändert hat. Dieser Stoß wird dadurch gedämpft, daß das Steuerumschaltventil 223 die zweite Plälfte seiner Bewegung von links nach rechts verhältnismäßig langsam zurücklegt. Während des Wechsels bewegt sich daher der Servomotor unter dem Einfluß des Notventils so langsam, daß der Flugzeugpilot hierdurch nicht gestört wird. Zu diesem Zweck ist die Kammer 230' mit der Leitung 231 über eine Leitung 231' und eine Verengung 231" verbunden. Daher bewegt sich der Kolben 224 auf der ersten Hälfte seines Weges schnell, da die Flüssigkeit so lange ungehindert durch die Leitung 231' fließen kann, bis ihre Mündung verschlossen wird. Danach wird der Flüssigkeitsstrom in der Verengung 231" behindert und der Kolben daher langsamer bewegt als bei der ersten Hälfte seines Weges. Das Hauptsteuerventil 209 wird in bekannter Weise durch ein inneres Schaltventil gesteuert. Das Schaltventil ist mechanisch durch eine Stange 242 mit einem Arm 243 verbunden und kann von dem Wandler 208 entsprechend dem ihm zugeführten Signal verschoben werden. Wird der Wandler 208 erregt, so wird der Arm 243, die Stange 242 und damit das Schaltventil nach der linken oder rechten Seite der Zeichnung bewegt. Daraufhin folgt der Kolben des Hauptsteuerventils dem Schaltventil in bekannter Weise und steuert so den Zufluß von Druckflüssigkeit zum Servomotor 210 durch das Steuerumschaltventil.can act as a shock to the aircraft if the linkage has changed its length or its effective length as a result of thermal expansion or other influences. This shock is dampened by the fact that the control switching valve 223 covers the second half of its movement from left to right relatively slowly. During the change, the servomotor therefore moves so slowly under the influence of the emergency valve that the aircraft pilot is not disturbed by it. For this purpose, the chamber 230 'is connected to the line 231 via a line 231' and a constriction 231 " . Therefore, the piston 224 moves quickly on the first half of its path, since the liquid flows unhindered through the line 231 'for so long until its mouth is closed. Thereafter, the flow of liquid in the constriction 231 ″ is obstructed and the piston therefore moves more slowly than during the first half of its travel. The main control valve 209 is controlled in a known manner by an internal switching valve. The switching valve is mechanically connected to an arm 243 by a rod 242 and can be displaced by the transducer 208 in accordance with the signal supplied to it. When the transducer 208 is energized, the arm 243, the rod 242 and thus the switching valve is moved to the left or right side of the drawing. The piston of the main control valve then follows the switching valve in a known manner and thus controls the flow of pressure fluid to the servomotor 210 through the control switching valve.

Der elektrische Wandler 208 ist ein zweifach wirkendes Relais (»Lawes-Relais«), das einen polarisierten Stator hat, dessen Pole gegenüber den Polen eines verschiebbaren Ankers so angeordnet und geformt sind, daß der Anker magnetisch gegen eine feste Null- oder Mittelstellung vorgespannt wird, aus der er je nach Größe und Richtung des seiner Steuerwicklung oder seinen Steuerwicklungen zugeführten Stromes verschoben wird.The electrical converter 208 is a double-acting relay ("Lawes relay"), which has a polarized stator, the poles of which are arranged and shaped opposite the poles of a displaceable armature so that the armature is magnetically biased towards a fixed zero or center position , from which it is shifted depending on the size and direction of the current supplied to its control winding or its control windings.

Das Notventil oder Steuergerät 211 ist von bekannter Bauart. Es enthält einen Kolben 261 und einen Zylinder 262. Bewegt sich der Kolben nach rechts, so wird Druckflüssigkeit durch die Ringnut 226 des Steuerumschaltventils 223 zur linken Seite des Kolbens des Servomotors 210 geleitet. Bewegt sich dagegen der Kolben 261 nach links, so wird Druckflüssigkeit durch das Notventil und durch die Ringnut 225 des Steuerumschaltventils 223 dem Servomotor 210 rechts vom Kolben zugeführt. Eine Bewegung des Kolbens 261 des Notventils 211 wird durch eine Relativbewegung der zwei Teile 278 und 280 des Differenzbildungsgliedes 204 hervorgerufen. Diese beiden Teile werden durch das Gestänge 282 von der Steuersäule 201 bzw. durch das Gestänge 281 von der Kolbenstange 218 des Servomotors 210 gesteuert.The emergency valve or control device 211 is of a known type. It contains a piston 261 and a cylinder 262. If the piston moves to the right, pressure fluid is passed through the annular groove 226 of the control switchover valve 223 to the left side of the piston of the servo motor 210 . If, on the other hand, the piston 261 moves to the left, pressure fluid is fed through the emergency valve and through the annular groove 225 of the control switchover valve 223 to the servomotor 210 to the right of the piston. A movement of the piston 261 of the emergency valve 211 is brought about by a relative movement of the two parts 278 and 280 of the subdivision forming element 204 . These two parts are controlled by the linkage 282 from the control column 201 and via the linkage 281 from the piston rod 218 of the servomotor 210 .

Die Druckflüssigkeit zur Betätigung des Servomotors 210 wird von einer Pumpe P1 oder von einer Pumpe P 2 geliefert. Die Pumpe P 2 kann als Notliefervorrichtung für den Fall, daß die PumpePl ausfällt, angesehen werden. Ein Zufuhrventil 270 vom Kolbentyp verbindet die PumpePl oder P 2 mit der Einrichtung. Das Zufuhrventil 270 enthält einen Kolben 271, der durch eine Feder 272 nach rechts gedrückt wird. Jede der PumpenPl und P 2 hat eine Hochdruckleitung 270' und eine Niederdruckrückleitung 271', die mit dem Zufuhrventil 270 verbunden sind. In der abgebildeten Stellung ist die PumpePl über das Zufuhrventil 270 eingeschaltet, während die Pumpe P 2 unwirksam ist. Der Kolben wird durch dieThe pressure fluid for actuating the servo motor 210 is supplied by a pump P 1 or by a pump P 2 . The pump P 2 can be viewed as an emergency delivery device in the event that the pump P1 fails. A piston type supply valve 270 connects the pump P1 or P 2 to the device. The supply valve 270 includes a piston 271 which is urged to the right by a spring 272. Each of the pumps P1 and P 2 has a high pressure line 270 ' and a low pressure return line 271' which are connected to the supply valve 270. In the position shown, the pump P1 is switched on via the supply valve 270 , while the pump P 2 is ineffective. The piston is pushed through the

Druckflüssigkeit und die Feder 272 nach rechts gedrückt, entgegen dem auf die rechte Stirnfläche des Kolbens wirkenden Druck der Pumpe P 2. Versagt die Pumpe PI₁ so sinkt der Druck auf die linke Stirnfläche des Kolbens 271, und der Druck von P2 wirkt auf die rechte Stirnfläche und drückt den Kolben 271 entgegen dem Federdruck nach links. Die Pumpe P 2 wird dann über den Kanal 275 und die Öffnung 277 eingeschaltet. Die Niederdruckleitung 235' ist dann über die Ringnut 276 mit der Niederdruckleitung 271' verbunden. Der Schalter 6" betätigt ein Anzeigegerät 249 am Schaltbrett P des Piloten, das angibt, welche Pumpe arbeitet.Hydraulic fluid and the spring 272 pressed to the right, against the pressure of the pump P 2 acting on the right end face of the piston. If the pump PI ₁ fails, the pressure on the left end face of the piston 271 drops and the pressure of P 2 acts on the right end face and pushes the piston 271 to the left against the spring pressure. The pump P 2 is then switched on via the channel 275 and the opening 277. The low-pressure line 235 'is then connected to the low-pressure line 271' via the annular groove 276. The switch 6 ″ actuates a display device 249 on the pilot's control panel P , which indicates which pump is working.

Das mechanische Differenzbildungsglied 204 weist einen Eingangshebel 278 auf, der mechanisch mit der Steuersäule 201 durch das Gestänge 282 verbunden ist und am Flugzeugrahmen um eine Achse 283 drehbar ist, einen Ausgangshebel, der mit dem Gestänge 281 verbunden ist und auch um die Achse 283 drehbar ist, und einen Hebel 284., der um eine am Hebel 278 sitzende Achse 285 beweglich angeordnet und am Hebel 280 um einen Dorn 286 drehbar ist, der durch einen Schlitz 287 im Hebel 278 hindurchragt. Das obere Ende des Hebels 284 ist mit dem Kolben 261 des Ventils 211 verbunden und dient dazu, diesen einzustellen. Bei einer anderen nicht abgebildeten Ausführungsform kann das Differenzbildungsglied aus einem Hebel bestehen, dessen oberes Ende mit dem Gestänge 281 und dessen unteres Ende mit dem Gestänge 282 und dessen Mitte mit dem Kolben 261 des Ventils 211 verbunden ist.The mechanical differentiator 204 has an input lever 278 which is mechanically connected to the Control column 201 is connected by linkage 282 and is rotatable about an axis 283 on the aircraft frame is, an output lever which is connected to the linkage 281 and also rotatable about the axis 283 is, and a lever 284., which is arranged movably about an axis 285 seated on the lever 278 and on the Lever 280 is rotatable about a mandrel 286 which protrudes through a slot 287 in the lever 278. That upper end of the lever 284 is connected to the piston 261 of the valve 211 and serves to this to adjust. In another embodiment, not shown, the subtraction element consist of a lever, the upper end of which with the linkage 281 and the lower end with the Linkage 282 and the center of which is connected to piston 261 of valve 211.

Am SchaltbrettP des Piloten sitzen zwei Kippschalter M und N_j zwei Druckknopfschalter X und Y₁ zwei Trimmdruckknöpfe U und V und zwei Anzeigevorrichtungen 249 und 250. Mit den Druckknopfschaltern X und Y kann der Pilot bestimmen, ob der Servomotor 210 von der Steuersäule 201 durch die Potentiometer 206 und 207 elektrisch gesteuert werden soll oder mechanisch über das Gestänge und das Differenzbildungsglied 204. Die Anzeigevorrichtung 250 gibt an, welche Steuerung in Tätigkeit ist. Wenn die Anlage elektrisch gesteuert wird, kann der Pilot durch Hineindrücken des Druckknopfschalters X zu mechanischer Steuerung übergehen. Hierdurch wird Relais D erregt und öffnet einen Kontakt D1, wodurch die Spule des Magnetventils 229' stromlos wird. Infolgedessen bewegt sich der Kolben 224 des Steuerumschaltventiis 223 in eine Stellung (in der Zeichnung nach rechts), in welcher er das Hauptsteuerventil 209 unwirksam und damit das Notventil 211 wirksam macht, so daß es die Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Servomotor steuert. Wie erwähnt, wird das Notventil 211 von der Steuersäule 201 mechanisch über das Differenzbildungsglied 204 und die Gestänge 281 und 282 betätigt. Bei dieser Einstellung der Einrichtung wird das Höhenruder 202 von der Steuersäule 201 über das Gestänge in bekannter Weise durch Servoantrieb betätigt.On the pilot's switchboard P there are two toggle switches M and N _j two push-button switches X and Y ₁ two trim push-buttons U and V and two display devices 249 and 250. With the push-button switches X and Y , the pilot can determine whether the servomotor 210 from the control column 201 is through the Potentiometers 206 and 207 are to be controlled electrically or mechanically via the linkage and the subtraction element 204. The display device 250 indicates which control is in operation. If the system is electrically controlled, the pilot can switch to mechanical control by pressing the push button switch X. This energizes relay D and opens a contact D1, whereby the coil of the solenoid valve 229 'is de-energized. As a result, the piston 224 of the control switching valve 223 moves into a position (to the right in the drawing) in which it makes the main control valve 209 ineffective and thus the emergency valve 211 effective, so that it controls the supply of pressure fluid to the servomotor. As mentioned, the emergency valve 211 is actuated mechanically by the control column 201 via the subdivision forming element 204 and the rods 281 and 282. With this setting of the device, the elevator 202 is actuated by the control column 201 via the linkage in a known manner by servo drive.

Wünscht der Pilot elektrische Steuerung, so drückt er den Druckknopf Y hinein, wodurch das Relais D erregt wird und sich über die Kontakte D1 hält. Die Kontakte D 2 werden gleichzeitig geschlossen, hierdurch die Magnetspule 229 erregt und die Kugel 237 in ihre unterste Stellung gedrückt. Dadurch wird die linke Seite des Kolbens 232 des Steuerumschaltventils 223 mit der Niederdruckseite der PumpePl und die rechte Seite des Kolbens 224 mit der Hochdruckleitung 231 verbunden, wodurch sich der Kolben 224 nach links bewegt. Hierdurch wird der Servomotor 210 vom Notventil 211 getrennt und statt dessen vomIf the pilot wishes electrical control, he presses the pushbutton Y in, whereby the relay D is energized and is held by the contacts D 1. The contacts D 2 are closed at the same time, as a result of which the magnetic coil 229 is excited and the ball 237 is pressed into its lowest position. Thereby, the left side of the piston 232 of the control switching valve 223 is connected to the low pressure side of the pump P1 and the right side of the piston 224 is connected to the high pressure line 231, whereby the piston 224 moves to the left. As a result, the servomotor 210 is separated from the emergency valve 211 and instead from the

Hauptsteuerventil 209 gesteuert. Unter diesen Umständen werden die Ausgangsgrößen der Potentiometer 206 (das vom Steuerknüppel 201 eingestellt wird) und 207 (das von der Kolbenstange 218 des Servomotors 210 eingestellt wird) über die elektrische Differenzbildungsstufe 245j den Verstärker 248, das Relais C und die Leitung 251 dem Wandler 208 zugeführt. Hierdurch wird ein Ausschlag des Höhenruders 202 hervorgerufen,- der dem der Steuersäule 201 proportional ist. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, wird das Ausgangssignal des Potentiometers 206 der Differenzbildungsstufe 245 über einen Schalter B2' zugeführt. Dieser Schalter B2' wird geöffnet, um das Signal von dem Potentiometer 206 fernzuhalten, wenn der Langzeitstabilisätor 213 während der automatischen Steuerung ein Signal liefert.Main control valve 209 controlled. Under these circumstances, the outputs of potentiometers 206 (which is set by joystick 201) and 207 (which is set by piston rod 218 of servo motor 210) are fed to converter 208 via electrical differentiating stage 245j, amplifier 248, relay C and line 251 fed. This causes a deflection of the elevator 202 - which is proportional to that of the control column 201. As can be seen from the drawing, the output signal of the potentiometer 206 is fed to the subtraction stage 245 via a switch B2 '. This switch B2 ' is opened in order to keep the signal away from the potentiometer 206 when the long-term stabilizer 213 supplies a signal during the automatic control.

Wird die Anläge von Hand auf elektrischem Wege gesteuert, so kann der Kurzzeitstabilisatör 212 auch zur Hilfssteuerung des Höhenruders 202 verwendet werden, und zwar um kurzzeitige Schwingungen um die Queräehse des Flugzeugs zu unterdrücken. Hierfür ist der Schalter M Vorgesehen_j der in geschlossenem Zustand das Relais A erregt; hierdurch die Kontakte Al schließt und das Ausgangssignal des Kurzzeitstabilisators 212 der elektrischen Differenzbildungsstufe 247 zuführt. In der Differerizbildungsstufe 247 wird das Ausgangssignal den Signalen der Potentiometer 206 und 207 überlagert, die schön in der Differenzbildungsstufe 245 einander überlagert würden; Damit bei dieser Aüsftihrungsform die Bewegung des Höhenfuders 202 unter dem Einfluß des Ausgangssignäls des Kurzzeitstabilisators 212 nicht auf die Steuersäule 201 rückübeftragen wird, ist eine Vorrichtung 252 zur Erzeugung von totem Gang vorgesehen. Diese Vorrichtung 252 weist einen Hebel 253 auf, der an einem zweiten Hebel 256 ütn eine Achse 254 drehbar ist, dessen oberes Ende mit dem Gestänge 282 und dessen unteres Ende mit der Steuersäule 201 über die Stange 255 verbunden ist. Dieser zweite Hebel 256 ist um eine am Flugzeugrumpf sitzende Achse 257 drehbar. Das Ausmaß des vorgesehenen toten Ganges hängt von der Größe des Winkels ab, um deri sich der zweite Hebel 256 um die Achse 257 bis zu einem Anschlag 258 drehen kann, der einen Teil einer Sperre für die Vorrichtung zur Erzeugung des toten Ganges bildet. Praktisch ist der vorgesehene tote Gang so einzustellen, daß er das Äquivalent für den Weg des Notventils 211 plus die höchste zu erwartende Ausgangsgröße des Kurzzeitstabilisators 212 plus das höchste zu erwartende Abweichungssignal der elektrischen Steueranlage (d. h. das Ausgangsdifferenzsignal der Potentiometer 206 und 207) plus eine Zugabe für eine Änderung der Länge oder der wirksamen Länge des Gestänges auf Grund unterschiedlicher thermischer Ausdehnung der einzelnen Teile oder aus anderen Gründen bildet. Der tote Gang wird daher unter gewöhnlichen Umständen niemals ganz ausgenutzt. Da das Gestänge zwischen dem Antrieb und dem Steuergefühlerzeüger vom Servomotor 210 und nicht vom Piloten bewegt wird, wird der Pilot von dem Reibungswiderstand des Gestänges entlastet, wenn er mit Handsteuerung über die elektrische Signalanlage arbeitet. Die Sperrvorrichtung für die Vorrichtung zur Erzeugung von totem Gang weist außer dem Anschlag 258 einen Magnetkern 259 auf. Dieser wird mit dem Anschlag 258 durch eine vorgespannte Feder in den Schlitz 260 im Hebel 256 gedrückt. Die Sperrvorrichtung wird durch eine Magnetspule 261 unwirksam gemacht, welche bei Er-If the system is controlled electrically by hand, the short-term stabilizer 212 can also be used for auxiliary control of the elevator 202, specifically in order to suppress short-term oscillations around the transverse axis of the aircraft. For this purpose, the switch M is provided _j of the relay A excited in the closed state; as a result, the contacts A1 closes and the output signal of the short-term stabilizer 212 is fed to the electrical subtraction stage 247. In the differentiating stage 247, the output signal is superimposed on the signals of the potentiometers 206 and 207, which would be nicely superimposed on one another in the differentiating stage 245; So that in this embodiment the movement of elevator 202 under the influence of the output signal of short-term stabilizer 212 is not transmitted back to control column 201, a device 252 for generating dead gait is provided. This device 252 has a lever 253 which is rotatable on a second lever 256 via an axis 254, the upper end of which is connected to the linkage 282 and the lower end of which is connected to the control column 201 via the rod 255. This second lever 256 can be rotated about an axis 257 seated on the aircraft fuselage. The extent of the dead gear provided depends on the size of the angle by which the second lever 256 can rotate about the axis 257 up to a stop 258 which forms part of a lock for the device for generating the dead gear. In practice, the intended backlash is to be set so that it is the equivalent for the travel of the emergency valve 211 plus the highest expected output variable of the short-term stabilizer 212 plus the highest expected deviation signal of the electrical control system (i.e. the output difference signal of the potentiometers 206 and 207) plus an addition for a change in the length or the effective length of the linkage due to different thermal expansion of the individual parts or for other reasons. The dead gear is therefore never fully exploited under ordinary circumstances. Since the linkage between the drive and the control feeler is moved by the servo motor 210 and not by the pilot, the pilot is relieved of the frictional resistance of the linkage when he works with manual control via the electrical signal system. In addition to the stop 258, the locking device for the device for generating dead gear has a magnetic core 259. This is pressed with the stop 258 by a pretensioned spring into the slot 260 in the lever 256. The locking device is made ineffective by a magnetic coil 261, which

regung den Kern 259 aus dem Schlitz 260 gegen die Wirkung der erwähnten Feder zurückholt und der Spule 229 des Magnetventils 229' parallel geschaltet ist. Die Sperrvorrichtung ist daher immer ausgekuppelt, außer wenn der Servomotor 210 von der Steuersäule 201 über das Notventil 211 gesteuert wird, d. h. wenn die Magnetspule 229 aus irgendeinem Grunde stromlos ist.excitation brings the core 259 back from the slot 260 against the action of the spring mentioned and the coil 229 of the solenoid valve 229 ' is connected in parallel. The locking device is therefore always disengaged, except when the servomotor 210 is controlled by the control column 201 via the emergency valve 211 , ie when the solenoid 229 is de-energized for any reason.

Um das Flugzeug durch die Steueranlage automatisch steuern zu können, betätigt der Pilot an seinem Schaltbrett P den Schalter N und setzt den Langzeitstabilisator 213 in Betrieb. Wenn der Schalter N geschlossen ist, wird ein Relais B erregt und dadurch die Kontakte B 1 und B 2 geschlossen. Durch das Schließen der Kontakte B1 werden sowohl das Ausgangssignal des Kurzzeitstabilisators 212 in der elektrischen Differenzbildungsstufe 247 als auch durch das Schließen der Kontakte B2 das Ausgangssignal des Langzeitstabilisators 213 in der Differenzbildungsstufe 245 mit verwertet, deren Ausgangssignal, wie erwähnt, der Differenzbildungsstafe 247 zugeführt wird. Wenn die Kontakte B 2 geschlossen sind, sind die Kontakte B 2' offen und machen das Ausgangssignal vom Potentiometer 206 unwirksam. Die Ausgangssignale des Kurzzeitstabilisators 212, des Langzeitstabilisators 213 und des Potentiometers 207 am Servomotor 210 werden auf diese Weise gemeinsam über den Verstärker 248 zugeführt, dessen Ausgang über das Relais C und die Leitung 251 den Wandler 208 steuert. Hierdurch macht das Höhenruder 202 einen Ausschlag, bis das Eingangssignal am Verstärker 248 annähernd auf Null gebracht ist.In order to be able to automatically steer the aircraft through the control system, the pilot actuates switch N on his switchboard P and activates the long-term stabilizer 213 . When switch N is closed, a relay B is energized, thereby closing contacts B 1 and B 2. By closing the contacts B1 , both the output signal of the short-term stabilizer 212 in the electrical differentiating stage 247 and, by closing the contacts B2, the output signal of the long-term stabilizer 213 in the differentiating stage 245 , whose output signal, as mentioned, is fed to the differentiating stage 247. When contacts B 2 are closed, contacts B 2 'are open, rendering the output from potentiometer 206 ineffective. The output signals of the short-term stabilizer 212, the long-term stabilizer 213 and the potentiometer 207 on the servomotor 210 are fed together in this way via the amplifier 248 , the output of which controls the converter 208 via the relay C and the line 251. As a result, the elevator 202 makes a deflection until the input signal at the amplifier 248 is brought approximately to zero.

Es ist Vorsorge getroffen, daß in einem Notfall, während das Flugzeug vollautomatisch oder von Hand auf elektrischem Wege mit Servoantrieb gesteuert wird, die Steuerweise entweder von Hand in automatische Steuerung oder umgekehrt gewechselt werden kann, so daß dann das Höhenruder 202 vom Steuerknüppel 201 über das mechani-" sehe Differenzbildungsglied 204 und das Notventil 211 gesteuert wird. Der Druckknopfschalter X gibt dem Piloten die Möglichkeit, von Handsteuerung mit Hilfsantrieb oder von automatischer Steuerung mit elektrischer Übertragung auf Handsteuerung mit mechanischer Signalübertragung umzuschalten. Das < gleiche tritt ein, wenn einer der Sicherheitskontakte H, Cl, El oder K geöffnet wird.Provision has been made that in an emergency, while the aircraft is being controlled fully automatically or by hand in an electrical manner with servo drive, the control mode can either be changed manually to automatic control or vice versa, so that the elevator 202 can then be switched from the joystick 201 via the mechanical "see differentiator 204 and the emergency valve 211 is controlled. The push-button switch X gives the pilot the option of switching from manual control with auxiliary drive or from automatic control with electrical transmission to manual control with mechanical signal transmission. The same occurs when one of the safety contacts H, Cl, El or K is opened.

Diese Sicherheitskontakte werden geöffnet, wenn bestimmte, im folgenden beschriebene Notfälle eintreten. ·These safety contacts are opened when certain emergencies described below occur. ·

Die Kontakte H gehören zu einem Gestängeüberlastungsschalter 262, der, wie abgebildet, zwei Teile und 264 aufweist, von denen der erste mit dem Gestänge 282 und der zweite mit dem Hebel 253 verbunden ist. Durch eine Bewegung des Gestänges 282 ; oder des Hebels 253 wird eine Bewegung des anderen Teils gegen eine vorgespannte Feder 265 hervorgerufen, die zwischen zwei Teilen 266 und 267 liegt, welche mit gegenseitigem Abstand in einer Ringnut im Teil 263 liegen und sich auf einer Verlängerung t des Teils 264 frei axial bewegen können. Die Kontakte H werden unterbrochen, wenn zwischen den beiden Teilen 263 und 264 eine Relativbewegung eintritt, die größer als vorgesehen ist, wenn die Feder überlastet wird. 6 The contacts H belong to a linkage overload switch 262 which, as shown, has two parts 16 and 264 , the first of which is connected to the linkage 282 and the second to the lever 253 . By moving the linkage 282; or the lever 253 causes a movement of the other part against a pretensioned spring 265 , which lies between two parts 266 and 267 , which are spaced apart in an annular groove in part 263 and can move freely axially on an extension t of part 264 . The contacts H are interrupted when a relative movement occurs between the two parts 263 and 264 which is greater than intended when the spring is overloaded. 6th

Die Kontakteii stellen eine Vorrichtung dar, um von dem Steuerbetrieb mit elektrischer Signalgabe auf Notsteuerung überzugehen, d. h. auf Steuerung über das Notventil 211 und das Differenzbildungsglied 204. Der Pilot kann die KontakteH dadurch 7 The Kontakteii represent a device for changing over from the control mode with electrical signaling to emergency control, ie to control via the emergency valve 211 and the differentiating element 204. The pilot can thereby 7

unterbrechen, daß er eine ausreichende Kraft auf die Steuersäule 201 ausübt, wenn das Flugzeug nicht seinen Ruderausschlägen bei Handsteuerung, Servoantrieb und elektrischer Übertragung folgt oder wenn er aus einem beliebigen anderen Grunde auf Notsteuerung umschalten will. Das Unterbrechen des Kontaktes H hat die gleiche Wirkung wie ein Hineindrücken des Drucklcnopfschalters X, denn es wird dadurch das Relais D ausgelöst und damit die Spule ίο 229 des Magnetventils 229' stromlos. Es- kann sich dann das Steuerumschaltventil bewegen, um die Steuerung vom Hauptsteuerventil 209 auf das Notventil 211 über das Differenzbildungsglied 204 umzuschalten. interrupt that he is exerting sufficient force on the control column 201 if the aircraft is not following its rudder deflections in manual control, servo drive and electrical transmission, or if for any other reason he wishes to switch to emergency control. The interruption of the contact H has the same effect as pressing in the pushbutton switch X, because it triggers the relay D and thus the coil 229 of the solenoid valve 229 'is de-energized. The control switching valve can then move in order to switch the control from the main control valve 209 to the emergency valve 211 via the subdivision forming element 204 .

Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 248 einen bestimmten Wert überschreitet, werden die Kontakte C1 von einem Relais C geöffnet, das zwischen dem Ausgang des Verstärkers 248 und dem Eingang des Wandlers 208 liegt. Das Relais C öffnet daher die Kontakte C1, wenn infolge eines Fehlers im Verstärker selbst übergroße Signale entstehen oder wenn dem Verstärker 248 ein übergroßes Abweichungssignal zugeführt wird. Ein solches Abweichungssignal ist entweder die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Potentiometer 206 und 207, wenn die Steuereinrichtung mit Servoantrieb und elektrischer Übertragung von Hand gesteuert wird, oder aber die Differenz zwischen der Summe der von dem Kurzzeitstabilisator 212 und dem Potentiometer 206 hervorgerufenen Signale und dem Signal von dem Potentiometer 207 oder aber die Differenz zwischen dem resultierenden von der automatischen Steuereinrichtung hervorgebrachten Signal und dem Ausgangssignal des Potentiometers 207 bei vollautomatischer Steuerung. Das Relais C öffnet demnach die Kontakte C1 in dem Falle, wenn ein Abweichungssignal, das als Differenz zwischen einem Befehlssignal und einem Rückführungssignal in der Servoanlage entsteht, über einen bestimmten Wert μ> hinausgeht. Das Relais C öffnet die Kontakte Cl aber auch dann, wenn im Wandler 208 ein Kurzschluß auftritt oder das elektrisch betätigte Hauptsteuerventil 209 hängenbleibt, und kein Eingangssignal auf die Anlage anspricht,
ΰ Das Relais E öffnet die Kontakte E1 und schaltet die Steuerung auf das Notventil um, wodurch Fehler beseitigt werden, die ein allmähliches Weglaufen aus einer Gleichgewichtslage hervorrufen. Dem Relais E wird über die elektrische Differenzbildungsstufe 268 das Differenzausgangssignal der beiden Potentiometer 206 und 207 vor seiner Verstärkung zugeführt. Wenn die Einrichtung auf Handsteuerung mit Servoantrieb und elektrischer Übertragung oder auf automatische Steuerung anspricht und sich stetig ein Abweichungssignal zwischen dem Eingangspotentiometer 206 und dem Ausgangspotentiometer 207 entwickelt, das schließlich einen bestimmten Wert überschreitet, werden durch das Relais E die Kontakte E 1 geöffnet, wodurch die Einrichtung auf Notsteuerung durch das o- Notventil 211 und das Differenzbildungsglied 204 umgeschaltet wird.When the output signal of the amplifier 248 exceeds a certain value, the contacts C1 are opened by a relay C, which is located between the output of the amplifier 248 and the input of the converter 208 . The relay C therefore opens the contacts C 1 when excessive signals arise as a result of a fault in the amplifier itself or when an oversized deviation signal is supplied to the amplifier 248. Such a deviation signal is either the difference between the output signals of the potentiometers 206 and 207, if the control device with servo drive and electrical transmission is controlled by hand, or the difference between the sum of the signals generated by the short-term stabilizer 212 and the potentiometer 206 and the signal from the potentiometer 207 or the difference between the resulting signal produced by the automatic control device and the output signal of the potentiometer 207 in the case of fully automatic control. The relay C accordingly opens the contacts C 1 in the event that a deviation signal, which arises as the difference between a command signal and a feedback signal in the servo system, exceeds a certain value μ>. However, the relay C also opens the contacts Cl if a short circuit occurs in the converter 208 or the electrically operated main control valve 209 gets stuck and no input signal responds to the system,
ΰ The relay E opens the contacts E1 and switches the control to the emergency valve, which eliminates errors that cause a gradual runaway from an equilibrium position. The differential output signal of the two potentiometers 206 and 207 is fed to the relay E via the electrical difference formation stage 268 before it is amplified. If the device responds to manual control with servo drive and electrical transmission or to automatic control and a deviation signal continuously develops between the input potentiometer 206 and the output potentiometer 207 , which eventually exceeds a certain value, the relay E opens the contacts E 1 , whereby the Device is switched to emergency control by the o- emergency valve 211 and the subtraction element 204.

Es kann eine Anordnung vorgesehen werden, die sicherstellt, daß sich die Größe der Abweichung, durch die das Relais E anspricht, mit der Geschwindigkeit in Jeder gewünschten Weise ändert. Damit das Relais E nicht durch eine sehr schnelle Bewegung der Steuersäule 201, durch die eine große Abweichung hervorgerufen werden könnte, erregt wird, kann in der Steuergefühlanlage ein nicht abgebildeter Dämpfer eingebaut werden, der vorzugsweise so eingerich-An arrangement can be provided which ensures that the amount of deviation by which the relay E responds changes with speed in any desired manner. So that the relay E is not excited by a very rapid movement of the control column 201, which could cause a large deviation, a damper (not shown) can be installed in the control feeler system, which is preferably set up in this way.

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fet ist, daß er die für das Steuergefühl günstigste Dämpfung bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit der Steuersäulenbewegung liefert und für eine stark ansteigende Dämpfung bei übermäßigen Geschwindigkeiten. Das Relais arbeitet daher nur dann, wenn der Pilot die Steuersäule übermäßig belastet. Beide Relais E und C werden erregt, wenn ein Fehler im Eingangs- oder Ausgangspotentiometer 206 oder 207 auftritt. Das Relais E würde nicht arbeiten, wenn der Fehler darin besteht, daß dem Eingangs- und Ausgangspotentiometer 206 und 207 kein Strom zugeführt wird und gleichzeitig das Relais D erregt bleibt. Als Sicherung gegen diese Möglichkeit liegt ein weiteres, nicht abgebildetes Relais parallel zur Stromzuführung der beiden Potentiometer und schließt einen nicht abgebildeten Kontakt, der in Reihe mit den Kontakten Cl₁El und K liegt.The fet is that it provides the most favorable damping for the control feeling up to a certain speed of the control column movement and for a strongly increasing damping at excessive speeds. The relay will therefore only work if the pilot puts excessive load on the control column. Both relays E and C are energized when an error occurs in the input or output potentiometer 206 or 207 . Relay E would not work if the fault is that no power is being supplied to input and output potentiometers 206 and 207 while relay D remains energized. As a safeguard against this possibility, another relay, not shown, is parallel to the power supply of the two potentiometers and closes a contact, not shown, which is in series with the contacts Cl ₁ El and K.

Die Kontakteit sind vorgesehen als Sicherung gegen Kurzschluß und ein dadurch bewirktes Verschmoren der Wicklungen des Wandlers 208, wo- ao durch eine vollständige Verschiebung des Ventils 209 hervorgerufen würde. Sie sind ferner eine Sicherheitsmaßnahme gegen ein Hängenbleiben des Schaltventils, um eine volle Bewegung des Hauptsteuerventils zu verhüten. Ist bei gegenläufigen Wicklungen des Wandlers 208 eine Wicklung verschmort, so wird der Wandlerhebel 243 durch eine Erregung der Wicklung in der einen oder anderen Richtung bewegt, wodurch die Kontakte K geöffnet werden. Bleibt das Schaltventil hängen, so werden das Hauptsteuerventil und damit der Wandlerhebel 243 vollständig nach der einen oder anderen Seite ausgelenkt und die Kontakte K geöffnet.The contact times are provided as a safeguard against a short circuit and the resulting scorching of the windings of the converter 208, which would be caused by a complete displacement of the valve 209. They are also a safety precaution against sticking of the switching valve to prevent full movement of the main control valve. If one winding is charred with opposing windings of the converter 208, the converter lever 243 is moved in one direction or the other by exciting the winding, whereby the contacts K are opened. If the switching valve gets stuck, the main control valve and thus the converter lever 243 are completely deflected to one side or the other and the contacts K are opened.

Bei einer vollständigen Flugzeugsteueranlage, die eine Einrichtung der beschriebenen Art zur Steuerung des Flugzeugs um jede seiner Achsen verwendet, sind die Sicherheitskontakte für die drei Achsen in Reihe geschaltet, wodurch beim Versagen eines Systems für eine Steuerachse eine Umschaltung auf Notsteuerung für alle drei Achsen erfolgt.In the case of a complete aircraft control system, a device of the type described for control of the aircraft around each of its axes, the safety contacts for the three axes are in Connected in series, which means that if a system fails, a control axis switches over to Emergency control for all three axes takes place.

Bei der beschriebenen Handsteuereinrichtung mit Servoantrieb wird das Höhenruder 202 durch eine Auslenkung der Steuersäule 201 vom Servomotor 210 um einen Winkel geschwenkt, der dem Ausschlag der Steuersäule 201 entspricht. Dabei wird dem Piloten kein der Auslenkung entsprechendes Steuergefühl vermittelt, denn die Kräfte, die das Höhenruder 202 belasten, wirken nicht zurück auf das Handsteuer oder die Steuersäule 201. Es ist daher ein Erzeuger 216' für ein künstliches Steuergefühl vorgesehen, welcher der Steuersäule 201 die gleichen Kräfte vermittelt, die vom Höhenruder 202 ausgeübt würden, wenn es unmittelbar von der Steuersäule 201 betätigt würde.In the described manual control device with servo drive, the elevator 202 is pivoted by a deflection of the control column 201 by the servomotor 210 by an angle which corresponds to the deflection of the control column 201. In this case, the pilot 201 is mediated not the deflection corresponding control feeling because the forces that load the elevator 202 do not act back on the manual control or the control column 201. Therefore, it is 216 provided a generator 'for an artificial steering feeling, which the control column, the imparted the same forces that would be exerted by the elevator 202 if it were operated directly by the control column 201 .

Der Steuergefühlerzeuger 216' besteht aus zwei Teilen, von denen der eine, in Form eines Kolbens ausgebildete Teil 216 a mit dem Steuerknüppel 201 durch ein Gestänge 253 bis 256 verbunden und der andere, in Form eines zugehörigen Zylinders ausgebildete Teil 216 b in einem Träger 257' angeordnet und in diesem in Längsrichtung einstellbar ist. Der Steuergefühlerzeuger 216' umfaßt ferner eine zwischen den beiden Teilen angeordnete Rückführungsfeder oder eine Anordnung von Federn, welche zwischen den beiden Teilen eine zur Mitte führende und ihrer Verschiebung proportionale Kraft ausübt. Dadurch wird also auf den Steuerknüppel 201 eine Rückführungskraft ausgeübt, die proportional ist zu der Auslenkung des Steuerknüppels aus einer Nullstellung, die durch die Lage des Teiles 216 b in seinemThe feeling of control generator 216 'consists of two parts, one of which, designed in the form of a piston part 216 a connected to the stick 201 by a linkage 253 to 256 and the other, designed in the form of an associated cylinder part 216 b in a carrier 257 'is arranged and adjustable in this in the longitudinal direction. The control feeling generator 216 ' further comprises a return spring arranged between the two parts or an arrangement of springs which exerts a force leading to the center and proportional to its displacement between the two parts. As a result, a return force is exerted on the control stick 201 , which is proportional to the deflection of the control stick from a zero position, which is determined by the position of the part 216 b in his

Träger bestimmt ist. Die Rückführungseinrichtung besteht aus zwei Federn, die in dem Zylinder 216 b auf je einer Kolbenseite angeordnet und am äußeren Ende mit dem Zylinder 216 b, am inneren Ende mit dem Kolben 216 a verbunden sind.Carrier is intended. The return device consists of two springs which are arranged in the cylinder 216 b on each side of the piston and are connected at the outer end to the cylinder 216 b and at the inner end to the piston 216 a .

Die Nullstellung, in die das Zentrierfederglied die Steuersäule 201 zu bringen sucht, ist durch einen Trimmotor 216" abgleichbar. Der Abgleich wird dadurch hervorgerufen, daß der Trimmotor 216" eingeschaltet wird, und den festen Anschlag der Zentrierfedern, nämlich den Zylinder 216 b, langsam nach der einen oder anderen Seite bewegt. In der Normaloder Nullstellung der Steuereinrichtung steht das Gehäuse des Zentrierfedergliedes in einer Stellung, in der es keine zentrierende Kraft auf die Steuersäule 201 ausübt, wenn diese eine der Nullstellung des Höhenruders 202 entsprechende Lage einnimmt. Bei einer Auslenkung der Steuersäule aus der Nullstellung fühlt der Pilot die vom Zentrierglied auf die Steuersäule 201 ausgeübte Kraft. Diese zentrierende Kraft entspricht in Größe und Richtung der dem Höhenruder 202 erteilten Auslenkung aus seiner Nullstellung. Der Pilot nimmt also ein künstlich erzeugtes Steuergefühl wahr, das dem Gegendruck des Höhenruders 202 auf die Steuersäule 201 entspricht.The zero position into which the centering spring member seeks to bring the control column 201 can be adjusted by a trim motor 216 " . The adjustment is brought about by the fact that the trim motor 216" is switched on and the fixed stop of the centering springs, namely the cylinder 216b , slowly moved to one side or the other. In the normal or zero position of the control device, the housing of the centering spring member is in a position in which it does not exert any centering force on the control column 201 when it assumes a position corresponding to the zero position of the elevator 202. When the control column is deflected from the zero position, the pilot feels the force exerted on the control column 201 by the centering member. This centering force corresponds in size and direction to the deflection given to the elevator 202 from its zero position. The pilot thus perceives an artificially generated control feeling which corresponds to the counterpressure of the elevator 202 on the control column 201 .

Ist das Flugzeug außer Trimmung, so muß das Höhenruder 202 im allgemeinen entsprechend weit ausgelenkt gehalten werden, und zur Kompensierung dieses Zustandes muß ein angemessener Durchschnitts- oder Langzeitausschlag zusätzlich zu den Kurzzeitausschlägen gegeben werden, die etwa zur Erzeugung der erforderlichen oder gewünschten Kurzzeitausschläge des Höhenruders 202 nötig sind. Der Pilot muß diese mittlere Auslenkung des Höhenruders dadurch einhalten, daß er die Steuersäule 201 in einer mittleren Auslenkung hält, wobei er fühlt, ob das Zentrierfederglied zentrierende Kräfte auf die Steuersäule 201 ausübt, die als Mittelwert eine stetige Kraftkomponente in einer Richtung haben.If the aircraft is out of trim, the elevator 202 must generally be kept deflected to a corresponding extent, and to compensate for this condition an appropriate average or long-term deflection must be given in addition to the short-term deflections that are used, for example, to generate the required or desired short-term deflections of the elevator 202 are necessary. The pilot must maintain this mean deflection of the elevator by holding the control column 201 in an average deflection, whereby he feels whether the centering spring member exerts centering forces on the control column 201 , the mean value of which is a constant force component in one direction.

Die Einstellmöglichkeit des Steuergefühlerzeugers 216' soll dem Piloten die Möglichkeit geben, die Nullstellung dieses Steuerorgans so einzustellen, daß sie der mittleren Auslenkung des Höhenruders 202 und damit dem erforderlichen Trimmzustand des Flugzeugs entspricht. Zu diesem Zweck stellt der Pilot bei Handsteuerung den Steuergefühlerzeuger 216' durch Verschieben des Gehäuses der Zentrierfeder so ein, bis er an der Steuersäule 201 keine von der Zentrierfeder ausgeübte Komponente der Zentrierkraft mehr spürt. Durch diese Maßnahme ist ein Trimmzustand erreicht, und der Pilot fühlt beim Bewegen des Handsteuers nur die schwankenden Komponenten der Zentrierkraft, die vom Steuergefühlerzeuger entsprechend den Auslenkungen des Höhenruders um seine Trimmstellung ausgeübt werden. Die Einstellung des Steuergefühlerzeugers 216' in seine Trimmstellung wird durch den Trimmotor 216" bewirkt, der vom Piloten nach Wahl durch Betätigung des Schalters U oder des Schalters V am Pilotenschaltbrett P eingeschaltet werden kann.The possibility of setting the control feeling generator 216 ' is intended to give the pilot the possibility of setting the zero position of this control element so that it corresponds to the mean deflection of the elevator 202 and thus the required trim condition of the aircraft. For this purpose, in manual control, the pilot adjusts the control feeling generator 216 ' by moving the housing of the centering spring until he no longer feels any components of the centering force exerted by the centering spring on the control column 201. A trim state is achieved by this measure, and when moving the hand control the pilot only feels the fluctuating components of the centering force which are exerted by the control feeling generator in accordance with the deflections of the elevator about its trim position. The adjustment of the control feeling generator 216 ' in its trim position is effected by the trim motor 216 ″ , which can be switched on by the pilot by operating the switch U or the switch V on the pilot's control panel P , as desired.

Mit dieser Steuereinrichtung können verschiedene Arbeitsweisen nach Wunsch in die manuelle und automatische Steueranlage eingeschaltet werden, und es können damit Vorkehrungen getroffen werden, welche sicherstellen, daß bei plötzlicher Umschaltung der Steueranlage von automatischer auf Handsteuerung der Steuergefühlerzeuger 216' richtig getrimmt ist, damit die Stellung der Steuersäule 201 zu Beginn der folgenden Handsteuerung in der richtigen Lage ist. Zu diesem Zweck ist eine Anordnung vorgesehen,With this control device, various modes of operation can be switched into the manual and automatic control system as desired, and precautions can be taken to ensure that if the control system is suddenly switched from automatic to manual control, the control feeling generator 216 'is properly trimmed so that the position of the Control column 201 is in the correct position at the beginning of the following manual control. For this purpose an arrangement is provided,

die automatisch den Steuergefühlerzeuger 216' während der automatischen Steuerung abgleicht.which automatically adjusts the control feeling generator 216 'during automatic control.

Zum Abgleich des Steuergefühlerzeugers 216' während der automatischen Steuerung wird die Ausgangsgröße der elektrischen Differenzbildungsstufe 268, welche die Differenz des vom Potentiometer 206 und des Λ-om Potentiometer 207 erzeugten Signals ist, dem Verstärker 269 zugeführt. Die Ausgangsgröße des Verstärkers wird über die Leitungen 290 dem Trimmotor 216" zugeleitet und dreht ihn in der einen oder anderen Richtung, je nach dem Sinn des aus dem Verstärker 269 stammenden Signals. Die Steuersäule 201 wird, wenn sie vom Piloten während des Fluges mit automatischer Steuerung losgelassen wird, durch das Zentrierglied des Steuergefühlerzeugers 216' zenfriert, das den vom Trimmotor 216" erzeugten Bewegungen folgt. Das DifEerenzbildungsglied 204 gestattet während der automatischen Steuerung eine Relativbewegung der Steuersäule 201 gegenüber dem Höhenruder 202. Wenn das Höhenruder während der so automatischen Steuerung verschoben wird, muß also ein Differenz-Signal in der Stufe 268 auftreten, welches den Trimmotor 216" so betätigt, daß er die Kraft vermindert, welche die Zentriervorrichtung auf die Steuersäule 201 ausübt. Das Glied 216 b nimmt dann eine Stellung ein, welche der mittleren Lage des Ruders entspricht.To adjust the control feeling generator 216 'during the automatic control, the output variable of the electrical difference formation stage 268, which is the difference between the signal generated by the potentiometer 206 and the Λ -om potentiometer 207, is fed to the amplifier 269. The output of the amplifier is fed via the lines 290 to the trim motor 216 ″ and rotates it in one direction or the other, depending on the meaning of the signal coming from the amplifier 269. The control column 201, if it is operated by the pilot in flight with automatic Control is released is centered by the centering member of the control feeler 216 'following the movements generated by the trim motor 216 ". The difference formation element 204 allows a relative movement of the control column 201 with respect to the elevator 202 during the automatic control. If the elevator is shifted during the automatic control, a difference signal must appear in the step 268, which actuates the trim motor 216 "so that it reduces the force exerted by the centering device on the control column two hundred and first the member 216 b then takes a position which corresponds to the central position of the rudder.

Die Zentrierkraft, die von der Zentrierfeder auf die Steuersäule 201 ausgeübt wird, muß genügend groß sein, um Reibungskräfte zu überwinden, die einer Verschiebung der Steuersäule entgegenwirken.The centering force exerted by the centering spring on the control column 201 must be sufficiently large to overcome frictional forces that counteract displacement of the steering column.

Die Ausgangsgröße der elektrischen Differenzbildungsstufe 268 kann nach Durchlaufen des Verstärkers 269 den Trimmotor 216" antreiben, wenn der Pilot am Schalter N seines Schaltbrettes P auf automatische Flugzeugsteuerung schaltet, worauf das Relais B anspricht und die Kontakte 54 schließt. Zugleich wird Schalter B2' betätigt, um das Potentiometer 206 von der automatischen Steuerschaltung zu trennen.After passing through the amplifier 269, the output variable of the electrical difference formation stage 268 can drive the trim motor 216 ″ if the pilot switches to automatic aircraft control at switch N on his control panel P , whereupon the relay B responds and the contacts 54 close. At the same time, switch B2 'is actuated, to disconnect the potentiometer 206 from the automatic control circuit.

Während der automatischen Steuerung werden dem Höhenruder 202 ständig kurzzeitige Steuerbewegungen zugeführt, wodurch Störungen des Flugzustandes ausgeglichen werden. Diese Bewegungen des Höhenruders werden dem Mittelwert seiner Auslenkung überlagert, die erforderlich ist, um das Flugzeug zu trimmen. Die kurzzeitigen Lageschwingungen des Höhenruders beeinflussen die Arbeitsweise der automatischen Steueranlage für die Trimmung nicht wesentlich. Sie rufen kurzzeitige Schwingungen der Verstimmung zwischen Steuersäule 201 und Höhenruder 202 hervor. Dadurch entstehen entsprechende kurzzeitige Schwingungen des Abweichungssignals in der elektrischen Differenzbildungsstufe 268 und werden dem Trimmotor 216" zugeführt. Da dieser jedoch nur langsam auf das Abweichungssignal reagiert, ergeben diese kurzzeitigen Schwingungen den Mittelwert Null über eine Periode, die lang ist im Vergleich mit der kurzzeitigen Schwingungsstörung des Flugzeugs. Der Trimmotor treibt daher den Steuergefühlerzeuger in eine Lage, die der Mittelstellung des Höhenruders 202 entspricht und nur durch sehr kleine Störschwingungen überlagert ist.During the automatic steering, the elevator 202 is constantly making brief steering movements supplied, whereby disturbances of the flight condition are compensated. These movements of the elevator are superimposed on the mean value of its deflection, which is necessary for the aircraft to trim. The momentary positional oscillations of the elevator influence the operation of the automatic Control system for the trim not essential. They call short-term vibrations of the Detuning between control column 201 and elevator 202 emerges. This creates corresponding brief oscillations of the deviation signal in the electrical differentiating stage 268 and are fed to the trim motor 216 ". However, since this only reacts slowly to the deviation signal, these short-term oscillations result in a mean value of zero over a period that is long in comparison with the short-term vibration disturbance of the aircraft. The trim motor therefore drives the control feeling generator in a position that corresponds to the center position of the elevator 202 and only by very small spurious oscillations is superimposed.

Durch die Tätigkeit der automatischen Trimmeinrichtung ist die gesamte Steueranlage immer im wesentlichen getrimmt. Wird nun von automatischer Steuerung auf Handsteuerung umgeschaltet, so ist demnach auch der Steuergefühlerzeuger zu Beginn der Handsteuerung richtig getrimmt. Selbst wenn nun der Pilot nicht sofort die Steuerung der Steuer-Due to the activity of the automatic trimming device, the entire control system is always in essential trimmed. If you now switch from automatic control to manual control, then accordingly, the control feeling generator is also properly trimmed at the beginning of the manual control. Even if now the pilot does not immediately control the steering

säule übernimmt, sucht die Zentriervorrichtung diese in den Mittelwert der Stellungen einzustellen, in die sie vorher bewegt oder in denen sie gehalten wurde, während automatisch gesteuert wurde. Dem Höhenruder 202 wird daher ein Ausschlag erteilt, der dem Mittelwert der Ausschläge entspricht, die ihm vorher bei automatischer Steuerung erteilt wurden.pillar takes over, the centering device seeks to set this in the mean value of the positions in the previously moved or in which it was held while being automatically steered. The elevator 202 is therefore given a deflection that corresponds to the mean value of the deflections that it had before were issued with automatic control.

Die Größe der zentrierenden Kraft, die vom Steuergefühlerzeuger auf die Steuersäule 201 je nach Auslenkung der Steuersäule ausgeübt wird (Verhältnis zwischen Kraft und Auslenkung des Steuergefühlerzeugers) ist ebenfalls veränderbar. Sie kann vergrößert oder verkleinert werden, wenn die am Höhenruder 202 bei einem bestimmten Anschlag desselben angreifende aerodynamische Kraft (Verhältnis zwischen Kraft und Auslenkung des Höhenruders) bei Geschwindigkeitsänderungen wächst oder sinkt. Die wirksame Steifigkeit der Zentrierfeder ist so einstellbar gemacht, daß sie in dem Maße vergrößert oder verkleinert werden kann, wie die infolge des Staudrucks auf das Höhenruder wirkende aerodynamische Rückstellkraft steigt oder sinkt. Die wirksame Steifigkeit der Zentrierfeder wird automatisch in Abhängigkeit von dem variablen Faktor durch einen Steuergefühleinstellmotor 293 eingestellt. Dieser Motor kann so gesteuert werden, daß er den Hebelarm, mit dem die Feder ihre Zentrierkraft auf die Steuersäule 201 ausübt, durch Winkelstellung des Teiles 257' um den Drehpunkt 257" einstellt. Der Motor wird in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit gesteuert. Man kann dafür sorgen, daß sich die Federsteifigkeit in gleicher Weise wie die Fluggeschwindigkeit (Staudruck) nach der Größe Pv² ändert, worin P die Luftdichte und ν die Luftgeschwindigkeit bedeutet. Ein von dieser Größe abhängiges Ausgangssignal wird vom Fluggeschwindigkeitsanzeiger 291 geliefert, dessen Ausgangssignal über die Leitung 292 zum Steuergefühleinstellmotor 293 gelangt.The size of the centering force which is exerted by the control feeling generator on the control column 201 depending on the deflection of the control column (ratio between the force and deflection of the control feeling generator) can also be changed. It can be increased or decreased if the aerodynamic force (ratio between force and deflection of the elevator) acting on the elevator 202 at a certain stop thereof increases or decreases with changes in speed. The effective rigidity of the centering spring is made adjustable so that it can be increased or decreased as the aerodynamic restoring force acting on the elevator due to the dynamic pressure increases or decreases. The effective stiffness of the centering spring is automatically adjusted as a function of the variable factor by a control feeling adjusting motor 293. This motor can be controlled in such a way that it adjusts the lever arm with which the spring exerts its centering force on the control column 201 by angular positioning of the part 257 'about the pivot point 257 ". The motor is controlled as a function of the airspeed ensure that the spring stiffness changes in the same way as the airspeed (dynamic pressure) according to the quantity Pv ² , where P means the air density and ν the air speed arrives at control feel adjuster motor 293.

Die wirksame Steifigkeit des Zentrierfedergliedes in Abhängigkeit von einem gewünschten variablen Faktor kann auch durch eine von Hand einstellbare Vorrichtung eingestellt werden. Einen solchen Faktor stellt beispielsweise die Fluggeschwindigkeit dar, mit deren Änderung sich die auf das ausgelenkte Höhenruder auswirkende aerodynamische Kraft ändert.The effective stiffness of the centering spring member depending on a desired variable Factor can also be set by a manually adjustable device. One such factor represents, for example, the airspeed, the change of which affects the deflected elevator affecting aerodynamic force changes.

Das Zentrierfederglied kann auch aus einer Feder bestehen, die quer zur Drehachse der Steuersäule 201 angeordnet ist. Sie übt dann eine zentrierende Kraft auf die Steuersäule aus, wenn diese aus der Nullstellung ausgelenkt wird. Die Kraft ist mindestens für kleine Auslenkungen proportional der Federspannung und der Größe des Auslenkwinkels der Steuersäule. Die wirksame Steifigkeit der Feder kann dann auf einfache Weise durch den Steuergefühleinstellmotor eingestellt werden. Der Motor verändert die Federlänge und erhöht oder verringert auf diese Weise ihre Spannung.The centering spring member can also consist of a spring which is transverse to the axis of rotation of the control column 201 is arranged. It then exerts a centering force on the steering column when it is out of the zero position is deflected. The force is proportional to the spring tension, at least for small deflections and the size of the deflection angle of the steering column. The effective stiffness of the spring can then be increased can be easily adjusted by the control feel adjustment motor. The motor changes the length of the spring and in this way increases or decreases their tension.

Auf Wunsch kann die Vorrichtung zur Erzeugung des toten Ganges 252 aus der Steuereinrichtung weggelassen werden. Den entsprechend abgewandelten Teil der Fig. 1, ohne diese Vorrichtung, zeigt Fig. 2. Tn diesem Fall muß der Pilot den Reibungswiderstand des Gestänges selbst überwinden.If desired, the dead gear generating device 252 can be omitted from the controller will. The correspondingly modified part of FIG. 1, without this device, is shown in FIG. 2. In this case the pilot has to overcome the frictional resistance of the linkage himself.

Ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, können Änderungen im Gerätezubehör der Steuereinrichtung vorgenommen werden, beispielsweise können die Potentiometer 206 und 207 durch induktive Wechselstromsignalgeneratoren (Drehfeldgeber) ersetzt werden. Auch kann das Abweichungssignal als einzigesWithout departing from the scope of the invention, changes in the equipment accessories of the control device For example, potentiometers 206 and 207 can be made by inductive AC signal generators (Rotary field encoder) must be replaced. The deviation signal can also be the only one

Claims

Alternating current signal can be generated by two interconnected rotary field encoders. Patent claims:

1. Control device for combined manual and automatic aircraft control systems, in which a rudder surface via a first channel by means for generating a deviation signal is operated, which depends on a first control variable, either from the deflection of a hand control or from one an automatic control device received command signal and fed from the rudder deflection is, wherein electrically controlled devices are provided, which the electrical Signal received to operate the servo motor for the rudder accordingly, marked through another channel through which the rudder can be operated by a hand control and which has a hydraulic servo motor (210) for the rudder actuation and a hydraulic Includes valve (211), which by mechanical linkage on the one hand with the hand control (201) and on the other hand with the rudder (202) is connected in such a way that with a relative displacement between the hand control and the rudder, the valve (211) pressurized fluid into the servomotor to operate the rudder, and that a switching device (223) is provided, which enables the rudder to be operated via one channel or the other.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the lying in the second channel hydraulic servo motor (210) is also used as a servo motor in the first channel

■ and that the electrically controlled devices for actuation provided in the first channel of the servomotor consist of a hydraulic valve (209), which is operated by a the deviation signal controlled electrical transducer (208) is actuated.

3. Control device according to claim 2, characterized in that the switching device (223) has a hydraulic valve with two positions, which in one or the other Position the valve in the first or second channel for actuating the hydraulic motor caused.

4. Control device according to claim 3, characterized in that the switching valve is normally into the second position by a device that is independent of the electrical excitation is biased and that an electromagnetic device (229) counteracts the valve when energized moved its preload to the other position.

5. Control device according to claim 4, characterized in that the switching valve in its second position is brought by a piston (232) by the action of hydraulic fluid, the piston by the action of another, from the electromagnetic device (229) controlled valve (229 ') controls.

6. Control device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the deviation signal is generated depending on the relative movement between the hand control and the rudder surface.

7. Control device according to claim 6, characterized in that the servomotor in the aircraft

is arranged in the vicinity of the steering gear and the one used to generate the deviation signal Device a first, arranged in the vicinity of the hand control, consisting of two parts electrical device (206), of which one part with the airframe and the other part (215) is connected to the hand control and a second, near the Has arranged rudder system, consisting of two parts device (207), of which one part firmly connected to the airframe and the other part (217) corresponding to the Rudder deflection is displaceable, so that the deviation signal from the mechanical linkage between the output member of the servomotor and the hand control is independent.

8. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Deviation signal as the difference between a signal which is a measure of the rudder deflection represents, and a command signal is formed, which is supplied by an automatic system that with the appropriate switching the automatic control of the rudder via the first channel takes over.

9. Control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that safety arrangements (ζ. Β. H or K) are provided, which automatically come into operation when abnormal conditions occur in the device to switch the switching device to transfer control from first channel to cause the second channel.

10. Control device according to one of claims 1 to 9, characterized by a switch {D 2), which lies in the current circuit of the electromagnetic device (229) and this switches off by means of the relay (D), said relay (D) to a signal responds, which indicates that the system is to be switched from the control by the electrical deviation signal to the control by the mechanically displaceable member.

11. Control device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the mechanical linkage between the valve (211) and the hand control has a resilient connection (262 to 266) which yields on the hand control when a force exceeding a predetermined value is exerted and thereby enables the relative displacement of two members (263, 264), a safety switching arrangement (H) being provided which is opened when the two members are displaced beyond a predetermined limit, and which is in the circuit of the electromagnetic device for actuating the control switching valve lies.

12. Control device according to one of claims 1 to 11, characterized by an automatic Device (213) for short-term stabilization, which in the event of short-term deviations of the aircraft supplies a control signal from a predetermined attitude and to the electrical Deviation signal added to short-term aircraft vibrations automatically dampen.

13. Control device according to one of claims 1 to 12, characterized by an artificial one Control feeler (216 ') - for the

Hand control, which has two relatively movable parts, of which the first with the hand control and the second adjustably connected to a carrier attached to the aircraft is, wherein a return to the central position device is provided, which between the two parts exerts a force approximately proportional to their distance, so that on the hand control a force is exerted in the direction of the zero position, which depends on the setting of the

the second part depends and is approximately proportional to the deflection of the hand control from the zero position.

14. Control device according to claim 13, characterized by a device (216 ", 206, 207, 269) which automatically sets the zero position of the feeling-generating device during the automatic control to a position which depends on the long-term central position of the rudder.

For this purpose 1 sheet of drawings